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CHARBON FROTTEUR A MONTURE COULEE.
Les archets à charbon frotteur pour tramways et chemins de fer é- lectriques, à monture métallique coulée autour du charbon sont connus de longue date. Comparativement aux frotteurs à armature métallique profilée rapportée, les charbons frotteurs à monture métallique coulée autour du charbon, offrent Davantage que le charbon et le métal sont intimement liés par les forces de retrait engendrées par le métal en se refroidissant, et ce tant électriquement que mécaniquement. De pareils archets à charbon frotteur à monture coulée au- tour du charbon présentent néanmoins certains inconvénients, notamment celui provoqué par les forces de retrait du métal s'exerçant en sens divers qui sou- mettent le charbon à de fortes sollicitations ce qui provoque le bris du char- bon si l'on ne prend pas des mesures particulières.
Celles-ci consistent par exemple à interposer entre le charbon et le métal des amortisseurs de retrait en tissu métallique élastique, pouvant être fortement comprimés lors du re- trait ou encore à insérer lors de la coulée entre le métal liquide et le char- bon, une mince feuille métallique sur laquelle le métal peut glisser en se con- tractant. On a également essayé de combiner des profilés métalliques avec le métal coulé. Bien que ces moyens permettent de fabriquer un frotteur utilisa- ble, on ne peut toutefois pas avoir une certitude absolue de la perfection de l'assemblage et du contact électrique. Un autre inconvénient de la monture cou- lée autour du charbon, telle qu'on l'a exécutée jusqu'ici, est son poids très élevé.
Le frotteur entier constitué par le charbon et l'armature métallique doit pourtant se distinguer par un poids le moins élevé possible tout en of- frant une sécurité électrique et mécanique maximum.
La présente invention concerne un dispositif de prise de courant comportant une armature métallique combinée, coulée à la fois dans la pièce en charbon et autour de celle-ci, avantageusement en métal léger, qui offre les avantages d'un contact électrique sur et d'une grande solidité, le poids total du dispositif étant sensiblement inférieur à, celui des frotteurs, connus. La
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monture coulée enserrant le frotteur sur toute sa longueur est complètement supprimée et seuls les éléments de l'armature décisifs pour la résistance mé- canique sont conservés. D'autre part, l'armature doit pouvoir être adaptée à la pièce en charbon de façon que celle-ci ne soit pas soumise à des forces de pression ou de tension après le refroidissement de l'armature métallique cou- lée.
L'essentiel dans l'exécution de cette armature coulée est d'ef- fectuer la coulée en plusieurs opérations de telle sorte que les forces de retrait du métal apparaissant dans chaque opération soient'dirigées ou mesurées de manière qu'elles ne puissent pas détruire le charbon, tout en assurant un maximum de solidité et de contact électrique. On obtient en fin de compte une monture coulée en une pièce sans aucune liaison mécanique supplémentaire, tel- le que vissage, rivage ou soudage.
Le procédé de coulée et de retrait s'exécu- te en coulant d'abord dans une rainure longitudinale de la face inférieure de la pièce en charbon, cette rainure ayant par exemple une forme. en queue d'a- ronde, en T ou rayée, une mince nervure métallique dont le retrait est calculé de façon que le charbon ne soit pas soumis à des sollicitations de flexion, mais qu'il se produise uniquement un contact électrique intime entre le char- bon et le métal. Bien que pour arriver à ce résultat, on donne à la nervure mé- tallique de faibles dimensions, elle a cependant grâce à son profil sur champ, une force portante considérable sur toute sa longueur. Cette coulée peut être exécutée dans le sable, par injection ou en coquille.
Après le refroidisse- ment de la nervure métallique on peut aménager des évidements (gorges ou trous) dans la nervure métallique aux endroits où d'autres coulées doivent encore se faire,ce qui procure au métal coulé ensuite un appui supplémentaire ou une meilleure liaison, Dans la deuxième opération, on procède à la coulée des pièces d'extrémité, massives et portantes, et ce transversalement à la ner- vure métallique et autour de la partie inférieure du charbon conformée de fa- çon connue en queue d'aronde, tout en veillant à ce que la dilatation longitu- dinale de ces pièces d'extrémité soit la plus faible possible, pour que les pressions de retrait s'exercent en ordre principal transversalement à l'axe du frotteur qui, ainsi, n'est pas sollicité à la flexion.
La nervure métal- lique coulée en premier lieu est incluse dans les pièces d'extrémité coulées.
On a constaté qu'il était avantageux de couler également l'une.après l'autre. les deux pièces d'extrémité..
L'archet à charbon frotteur ainsi exécuté comporte donc unè ar- mature métallique dpnt les forces de retrait de la nervure sont sans effet sur le charbon,tandis que dans les pièces d'extrémité ces forces de retrait ne s' exercent qu'horizontalement. L'archet est exempt de tensions et possède une résistance mécanique élevée.
Afin d'éviter pour des raisons d'aérodynamisme, la.formation de tourbillons d'air contre la nervure métallique, on peut placer une tôle bombée de forme aérodynamique sur la face inférieure de l'archet à charbon de la ma- nière connue en soi. Toutefois, suivant l'invention, cette tôle est exécutée sous forme de support auxiliaire, du fait qu'elle est constituée par une tôle d'acier à ressort dur, prenant sur toute la longueur du charbon frotteur dans les rainures latérales de la queue d'aronde. Cette tôle est reliée mécanique- ment et électriquement , par rivage ou vissage, à la.face inférieure de. la ner- vure métallique et aux deux pièces d'extrémité. Elle contribue ainsi à renfor- cer encore la rigidité de l'ensemble du' dispositif de prise de eourant, et par- ticipe à la conduite ou.la prise du courant.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, montre une forme d'exé- cution de la présente invention, dans laquelle la.. pièce en charbon est recti- ligne.. -
La fig. 1 montre en vue de côté une pièce en charbon rectiligne
1 pourvue de la nervure en métal 2 qui y a été coulée lors d'une opération ini- tiale, cette nervure pouvant être pourvue en 8 d'évidements, par exemple des trous.
Les figs. 2, 3 et 4 montrent différentes formes de section trans- versale de la rainure et de la nervure. La pièce en charbon 1 comporte dans
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chaque variante les rainures latérales 3 lui donnant la forme en queue d'aron- de et la nervure métallique 2.
La fig. 5 montre en vue de côté une extrémité du charbon trot- teur 1 suivant la fig. l, pourvue de la pièce d'extrémité rapportée, tandis que la fig. 6 représente cette même extrémité en coupe transversale; 4 désigne la pièce d'extrémité portante, coulée autour de la nervure métallique 2 et-de la queue d'aronde 3 du charbon 1. La fig. 7 montre également en perspective une partie du charbon frotteur avec l'armature coulée complète et la tôle de pro- tection 5 conforme à l'invention, cette tôle étant fixée tant en 7 aux pièces d'extrémité qu'en 6 à la nervure métallique; faite en tble à ressort dur, la t6le 5 supporte le charbon trotteur proprement dit en prenant dans les rainu-- res de sa queue d'aronde.
REVENDICATIONS
1. Charbon frotteur à armature métallique coulée, caractérisé-en- ce que dans une ou, plusieurs gorges longitudinales de la face inférieure du charbon sont coulées une ou plusieurs nervures métalliques , avantageusement pourvues d'évidements pour deux pièces d'extrémité rapportées ultérieurement par coulée, qui sont coulées et font leur retrait transversalement à la ner- vure métallique et autour de la partie inférieure de la pièce de charbon avan- tageusement conformée en queue d'aronde, de sorte que grâce à la coulée de 1' armature en deux ou plusieurs parties, les forces de contraction et de retrait engendrées dans chaque partie métallique, ne s'exercent sur le charbon, pendant le refroidissement,
essentiellement chaque fois que dans une seule direction.